JPS6318061A - Vacuum deposition method - Google Patents
Vacuum deposition methodInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、銅帯のような帯板の表面に、金属皮膜を連
続的に真空蒸着するための装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION This invention relates to an apparatus for continuously vacuum depositing a metal coating on the surface of a strip, such as a copper strip.
例えば、銅帯の表面に亜鉛やアルミニウムのような金属
皮膜を連続的に真空蒸着するための装置として、銅帯が
連続的に通過する真空槽と、真空槽内に配置された蒸着
用金属を収容するためのるつばと、るつぼ内の蒸着用金
属を加熱して蒸発させるための、るつぼに設けられた加
熱ヒータとからなる真空蒸着装置が知られている。For example, a device for continuously vacuum-depositing a metal film such as zinc or aluminum on the surface of a copper strip includes a vacuum chamber through which the copper strip passes continuously, and a device for depositing a metal film such as zinc or aluminum on the surface of a copper strip. A vacuum evaporation apparatus is known that includes a crucible for accommodating the crucible, and a heater provided in the crucible for heating and vaporizing the metal for evaporation in the crucible.
るつぼ内の蒸着用金属は、加熱ヒータによって加熱され
て蒸発し、蒸発した蒸着用金属の金属分子が真空槽内を
連続的に通過する鋼帯の表面に付着して、−帯の表面に
前記蒸着用金属の薄い皮膜が連続的に形成される。The metal for deposition in the crucible is heated and evaporated by a heating heater, and the metal molecules of the vaporized metal for deposition adhere to the surface of the steel strip that passes continuously through the vacuum chamber. A thin film of the deposited metal is continuously formed.
しかしながら、蒸着用金属が例えばチタンやシリコンの
ような高融点の金属の場合には、上述した従来の装置で
は、るつぼ内の蒸着用金属を十分に加熱して蒸発させる
ことができず、且つ、蒸発した金属分子を銅帯の表面に
強固に密着させることができない。However, when the metal for deposition is a metal with a high melting point, such as titanium or silicon, the conventional apparatus described above cannot sufficiently heat and evaporate the metal for deposition in the crucible, and The evaporated metal molecules cannot be tightly adhered to the surface of the copper strip.
このようなことから、アルミニウムや亜鉛のような低融
点の金属は勿論、チタンやシリコンのような高融点の金
属でも、銅帯のような帯板の表面に連続的に且つ高い密
着力で真空蒸着することができる装置の開発が強く望ま
れているが、かかる装置は、まだ提案されていない。For this reason, not only low melting point metals such as aluminum and zinc, but also high melting point metals such as titanium and silicon can be applied to the surface of a strip such as a copper strip continuously and with high adhesion under vacuum. Although there is a strong desire to develop an apparatus capable of vapor deposition, such an apparatus has not yet been proposed.
従って、この発明の目的は、銅帯のような帯板の表面に
、アルミニウムや亜鉛のような低融点の金属は勿論、チ
タンやシリコンのような高融点の金属でも、連続的に且
つ高い密着力で真空蒸着するための装置を提供すること
にある。Therefore, an object of the present invention is to continuously and highly adhere not only low melting point metals such as aluminum and zinc but also high melting point metals such as titanium and silicon to the surface of a strip plate such as a copper strip. The purpose of the present invention is to provide an apparatus for vacuum evaporation by force.
この発明°は、帯板が連続的に通過する真空槽と、前記
真空槽内を通過する前記帯板の下方に設けられた蒸着用
金属全収容するためのるつぼと、前記るつぼ内に収容さ
れた前記蒸着用金属に電子♂−ムを当て、前記蒸着用金
属を加熱して蒸発させるための、前記真空槽に取り付け
られた電子ビーム銃と、前記電子ビーム銃からの電子ビ
ームによシ前記蒸着用金属から蒸発した金属分子を原子
と電子とに電離させるアークを発生させるための、前記
るつぼの上方に設けられた電極と、前記電極と前記蒸着
用金属との間に電圧を印加するための第１電源と、前記
帯板に負の極性を付与するための第２電源とからなるこ
とに特徴を有するものである。This invention comprises: a vacuum chamber through which a strip passes continuously; a crucible for accommodating all the metal for deposition provided below the strip passing through the vacuum chamber; an electron beam gun attached to the vacuum chamber for applying an electron beam to the metal for evaporation to heat and evaporate the metal for evaporation; For applying a voltage between an electrode provided above the crucible and the electrode and the metal for vapor deposition in order to generate an arc that ionizes metal molecules evaporated from the metal for vapor deposition into atoms and electrons. The device is characterized in that it comprises a first power source and a second power source for imparting negative polarity to the strip plate.
次に、この発明を図面を参照しながら説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第１図はこの発明の装置の一実施態様を示す概略垂直断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線矢視図である。第１図
および第２図に示すように、真空槽２は水平な短円筒状
に形成されており、その側部には帯板人口３が、そして
、その上部には帯板出口４が設けられている。帯板人口
３および帯板出口４の各々にはゲート５が開閉自在に取
り付けられている。真空槽２内は図示しない真空ポンプ
によって、約１０−’ ＴｏｒｒＯ高真空に保たれてい
る。６は真空槽２の一方の側面に設けられた扉である。FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing one embodiment of the apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a view taken along the line A--A in FIG. 1. As shown in FIGS. 1 and 2, the vacuum chamber 2 is formed into a horizontal short cylindrical shape, and a strip plate 3 is provided on the side thereof, and a strip plate outlet 4 is provided on the top thereof. It is being A gate 5 is attached to each of the strip plate 3 and the strip outlet 4 so as to be openable and closable. The inside of the vacuum chamber 2 is maintained at a high vacuum of about 10-' TorrO by a vacuum pump (not shown). 6 is a door provided on one side of the vacuum chamber 2.
真空槽２内の上部には帯板人口３を通って真空槽２内の
水平に導かれた例えば銅帯のような帯板１の移動方向を
、帯板出口４に向けて上方に変えるためのガイドローラ
７が設けられている。ガイドローラフの内周面は、循環
する水によって常時冷却されている。In the upper part of the vacuum chamber 2 there is provided a strip 3 for changing the direction of movement of a strip 1, for example a copper strip, guided horizontally in the vacuum chamber 2 upwards towards a strip outlet 4. A guide roller 7 is provided. The inner peripheral surface of the guide roller rough is constantly cooled by circulating water.
真空槽２内の下部には、蒸着用金属２１を収容するため
のるつぼ８が、絶縁碍子９を介して取り付けられている
。A crucible 8 for accommodating a metal for vapor deposition 21 is attached to the lower part of the vacuum chamber 2 via an insulator 9.
真空槽２の上部には、るつぼ８内に収容されている蒸着
用金属２１に向けて電子ビームを当て、蒸着用金属２１
を加熱して蒸発させるための、電子ビーム銃１０が取り
付けられている。電子ビーム銃からの電子ビームが、る
つぼ８内の蒸着用金属２１の狭面を走査して、蒸着用金
属２１を平均に加熱するために、電子ビーム銃１０の先
端には、偏向コイル（図示せず）が取り付けられている
。An electron beam is applied to the upper part of the vacuum chamber 2 toward the metal for evaporation 21 housed in the crucible 8.
An electron beam gun 10 is attached to heat and evaporate the. In order for the electron beam from the electron beam gun to scan the narrow surface of the metal for evaporation 21 in the crucible 8 and evenly heat the metal for evaporation 21, a deflection coil (Fig. (not shown) is attached.
真空槽２内のるつぼ８の上方には、例えばモリブデン製
の電極１１が設けられている。電極１１とるつぼ８との
間には、電極１１と、るつぼ８内の蒸着用金属２１と間
に電圧を印加するための第１電源１２が設けられている
。蒸発した蒸着用金属２１の金属分子は、電極１１とる
つぼ８内の蒸着用金属２１との間に発生したアークによ
って、原子と電子とに電離する。１３は、真空槽２に取
り付けられたガイドローラ７を介して、帯板１に負の極
性を付与するための第２電源である。真空槽２内を通過
する帯板１は、ガイドローラ７と接触することによって
負の極性が付与され、従って、電離した正の電荷をもつ
金属の原子は、帯板１の表面に電気的に吸着される。る
つぼ８の上方には、るつぼ８内から蒸発した金属分子が
帯板１以外の部分に付着することを防止するための遮蔽
壁１５が設けられている。遮蔽壁１５の上端には、帯板
１の下面に対する蒸着用金属の原子の付着量を調整する
ためのシャッタ１４が設けられている。Above the crucible 8 in the vacuum chamber 2, an electrode 11 made of, for example, molybdenum is provided. A first power source 12 is provided between the electrode 11 and the crucible 8 for applying a voltage between the electrode 11 and the metal for deposition 21 in the crucible 8 . The evaporated metal molecules of the deposition metal 21 are ionized into atoms and electrons by an arc generated between the electrode 11 and the deposition metal 21 in the crucible 8 . Reference numeral 13 denotes a second power source for applying negative polarity to the strip plate 1 via the guide roller 7 attached to the vacuum chamber 2 . The strip 1 passing through the vacuum chamber 2 is given negative polarity by contacting the guide roller 7, and therefore the ionized positively charged metal atoms are electrically attached to the surface of the strip 1. It is adsorbed. A shielding wall 15 is provided above the crucible 8 to prevent metal molecules evaporated from the crucible 8 from adhering to parts other than the strip 1. A shutter 14 is provided at the upper end of the shielding wall 15 for adjusting the amount of atoms of the vapor deposition metal attached to the lower surface of the strip plate 1.
１６は帯板１全巻戻すためのアンコイラである。16 is an uncoiler for completely unwinding the strip 1.
アンコイラ１６と真空槽２の帯板人口３とは、入側ダク
ト１７によって接続されている。入側ダクト１７内には
、帯板１を予め加熱するための加熱用コイル１８が設け
られでいる。１９は真空蒸着された帯板１全巻取るため
のコインである。真空槽２の帯板出口４とコイン１９と
の間は、出側ダクト２０によって接続されている。The uncoiler 16 and the strip plate 3 of the vacuum chamber 2 are connected by an inlet duct 17. A heating coil 18 for preheating the strip 1 is provided in the inlet duct 17. Reference numeral 19 is a coin for taking up the entire vacuum-deposited strip 1. The strip outlet 4 of the vacuum chamber 2 and the coin 19 are connected by an outlet duct 20.
予め酸洗等によって表面が清浄化された帯板１は、アン
コイラ１６によって巻戻され、入側ダクト１７、真空槽
２および出側ダクト２０を連続的に移動し、コイン１９
によって巻取られる。このように移動する帯板１は、入
側ダクト１７内に設けられた加熱用コイル１８によって
、３００乃至５００℃の温度に加熱される。一方、るつ
ぼ８内の蒸着用金属２１は、電子ビーム銃１０からの電
子ビームによシ加熱されて蒸発する。蒸発した蒸着用金
属２１の金属分子は、電極１１と蒸着用金属２１との間
に発生したアークによって、原子と電子とに電離する。The strip plate 1 whose surface has been cleaned in advance by pickling or the like is unwound by the uncoiler 16 and continuously moved through the inlet duct 17, the vacuum chamber 2 and the outlet duct 20, and the coin 19
It is wound up by. The strip plate 1 moving in this manner is heated to a temperature of 300 to 500° C. by a heating coil 18 provided in the entrance duct 17. On the other hand, the metal for evaporation 21 in the crucible 8 is heated and evaporated by the electron beam from the electron beam gun 10. The evaporated metal molecules of the vapor deposition metal 21 are ionized into atoms and electrons by an arc generated between the electrode 11 and the vapor deposition metal 21.
このようにして電離した原子は、ガイドローラ７を介し
て第２電源１３の負極側に接続されている帯板１の下面
に電気的に吸引されて付着する。かくして、帯板１の下
面に２乃至５ミクロンの厚さの蒸着用金属の皮膜が形成
される。蒸着用金属の皮膜が形成された帯板１は、出側
ダクト２０を通り、コイン１９に巻き取られる。The atoms thus ionized are electrically attracted and adhere to the lower surface of the strip plate 1 connected to the negative electrode side of the second power source 13 via the guide roller 7. In this way, a film of the vapor deposition metal with a thickness of 2 to 5 microns is formed on the lower surface of the strip 1. The strip 1 on which the film of the metal for vapor deposition is formed passes through the outlet duct 20 and is wound up into a coin 19.
この発明の装置において、るつぼ８内の蒸着用金属２１
の加熱は、上述したように、電子ビーム銃１０からの高
エネルギーを有する電子ビームによって行なわれるので
、チタンやシリコンのヨウな高融点の金属であっても、
容易に蒸発させることができる。そして、蒸発した金属
分子を、電極１１とるつぼ８内の蒸着用金属２１との間
に発生させたアークによって電離し、電離した原子を負
の極性をもつ帯板１の下面に電気的に吸着させているの
で、帯板１の下面に効率的に且つ高い密着力で金属皮膜
を形成させることができ、且つ、真空槽２の真空度をそ
れほど高めなくても済む。In the apparatus of this invention, the metal 21 for deposition in the crucible 8
As mentioned above, heating is performed by a high-energy electron beam from the electron beam gun 10, so even if the metal has a high melting point such as titanium or silicon,
Can be easily evaporated. Then, the evaporated metal molecules are ionized by an arc generated between the electrode 11 and the deposition metal 21 in the crucible 8, and the ionized atoms are electrically adsorbed to the lower surface of the strip plate 1, which has negative polarity. Therefore, the metal film can be formed efficiently and with high adhesion on the lower surface of the strip plate 1, and the degree of vacuum in the vacuum chamber 2 does not need to be increased so much.
なお、遮蔽壁１５の帯板１に近接する上端には、シャッ
タ１４が設けられているので、その開度を調節すること
により、帯板１に蒸着する金属皮膜の膜厚を制御するこ
とができ、また、帯板１が真空槽２内を通らないときに
は、シャッタ１４を閉じることによって、ガイドローラ
フに対する蒸発金属の付着を防止することができる。Note that since a shutter 14 is provided at the upper end of the shielding wall 15 close to the strip plate 1, the thickness of the metal film deposited on the strip plate 1 can be controlled by adjusting its opening degree. Furthermore, when the strip plate 1 does not pass through the vacuum chamber 2, by closing the shutter 14, it is possible to prevent evaporated metal from adhering to the guide roller rough.
以上述べたように、この発明の装置によれば、銅帯のよ
うな帯板の表面に、アルミニウムや亜鉛のような低融点
の金属は勿論、チタンやシリコンのような高融点の金属
でも、連続的に且つ高い密着力で金属皮膜を蒸着するこ
とができる工業上優れた効果がもたらされる。As described above, according to the apparatus of the present invention, not only low melting point metals such as aluminum and zinc but also high melting point metals such as titanium and silicon can be applied to the surface of a strip such as a copper strip. An excellent industrial effect is brought about by being able to deposit a metal film continuously and with high adhesion.
第１図はこの発明の装置の一実施態様を示す概略垂直断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線矢視図である。図面に
おいて、
１・・・帯板、 ２・・・真空槽、３・・・帯
板入口、 ４・・・帯板出口、５・・・ゲート、
６・・・扉、７・・・ガイドローラ、 ８・
・・るつぼ、９・・・碍子、 １０・・・電
子ビーム銃、１１・・・電極、 １２・・・第１
電源、１３・・・第２電源、 １４・・・シャッタ
、１５・・・遮蔽壁、 １６・・・アンコイラ、
１７・・・入側ダクト、 １８・・・加熱用コイル、
１９・・・コイン、 ２０・・・出側ダクト、２
１・・・蒸着用金属。FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing one embodiment of the apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a view taken along the line A--A in FIG. 1. In the drawings, 1... Band plate, 2... Vacuum chamber, 3... Band plate inlet, 4... Band plate outlet, 5... Gate,
6... Door, 7... Guide roller, 8.
... Crucible, 9... Insulator, 10... Electron beam gun, 11... Electrode, 12... First
Power supply, 13...Second power supply, 14...Shutter, 15...Shielding wall, 16...Uncoiler,
17... Inlet duct, 18... Heating coil,
19... Coin, 20... Outlet duct, 2
1...Metal for vapor deposition.
Claims (1)
する前記帯板の下方に設けられた、蒸着用金属を収容す
るためのるつぼと、前記るつぼ内に収容された前記蒸着
用金属に電子ビームを当て、前記蒸着用金属を加熱して
蒸発させるための、前記真空槽に取り付けられた電子ビ
ーム銃と、前記電子ビーム銃からの電子ビームにより前
記蒸着用金属から蒸発した金属分子を原子と電子とに電
離させるアークを発生させるための、前記るつぼの上方
に設けられた電極と、前記電極と前記蒸着用金属との間
に電圧を印加するための第１電源と、前記帯板に負の極
性を付与するための第２電源とからなることを特徴とす
る真空蒸着装置。a vacuum chamber through which a strip continuously passes; a crucible for accommodating a metal for deposition provided below the strip passing through the vacuum chamber; and a crucible for accommodating a metal for deposition housed in the crucible. an electron beam gun attached to the vacuum chamber for applying an electron beam to metal to heat and evaporate the metal for evaporation; and metal molecules evaporated from the metal for evaporation by the electron beam from the electron beam gun. an electrode provided above the crucible for generating an arc that ionizes the metal into atoms and electrons; a first power source for applying a voltage between the electrode and the metal for deposition; A vacuum evaporation apparatus characterized by comprising a second power source for imparting negative polarity to the plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16088386A JPS6318061A (en) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | Vacuum deposition method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16088386A JPS6318061A (en) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | Vacuum deposition method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6318061A true JPS6318061A (en) | 1988-01-25 |
Family
ID=15724431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16088386A Pending JPS6318061A (en) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | Vacuum deposition method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6318061A (en) |
-
1986
- 1986-07-10 JP JP16088386A patent/JPS6318061A/en active Pending
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